27 de setembro de 2024
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Descobre como a IA na arquitetura está a melhorar o design, a eficiência e a sustentabilidade. Também discutiremos como a IA está a mudar o dia de trabalho de um arquiteto.
Marcos e edifícios históricos como a Torre Eiffel em Paris e o Pentágono nos Estados Unidos não existiriam sem o campo da arquitetura e os brilhantes arquitectos por detrás dele. Para além de acrescentar infra-estruturas significativas ao nosso mundo, o mercado global de serviços de arquitetura é uma parte essencial da economia e deverá atingir cerca de 550 milhões de dólares até 2032.
Os arquitectos estão constantemente a trabalhar na resolução de desafios como a redução de resíduos, a diminuição da pegada de carbono e o planeamento de projectos eficientes. As ferramentas de inteligência artificial (IA) podem intervir e ajudar a resolver muitos destes desafios na arquitetura. A IA pode ajudar na otimização do design, na análise estrutural e melhorar a gestão e a visualização do projeto. Neste artigo, vamos aprender tudo sobre como a IA pode ser utilizada na arquitetura.
A IA na arquitetura está a mudar o jogo, tornando o design mais inteligente, aumentando a eficiência energética e ajudando a criar edifícios mais ecológicos. É espantoso como estes avanços estão a ser utilizados em projectos do mundo real. Vamos mergulhar e ver como tudo isto está a acontecer.
Em 2018, as actividades de construção e demolição nos Estados Unidos produziram 600 milhões de toneladas de detritos. Uma das questões predominantes no domínio da arquitetura é a redução dos resíduos de construção e das emissões de carbono. A IA pode ser fundamental para enfrentar este desafio, utilizando algoritmos avançados e análises de dados para otimizar todas as fases do processo de construção.
Por exemplo, as técnicas de IA, como a aprendizagem automática, podem analisar grandes conjuntos de dados sobre o desempenho dos materiais, a logística da cadeia de abastecimento e o impacto ambiental para recomendar os materiais e os métodos de construção mais sustentáveis. Os modelos de aprendizagem automática podem prever potenciais resíduos com base nas escolhas de design e permitir que os arquitectos façam ajustes mais cedo para minimizar os resíduos.
A IA generativa pode levar isto mais longe, criando automaticamente várias opções de design que se centram na sustentabilidade. Ao definir parâmetros como a eficiência dos materiais, a integridade estrutural e a utilização de energia, a IA generativa pode ser utilizada para gerar uma variedade de designs que satisfazem os objectivos ambientais e, ao mesmo tempo, têm um ótimo aspeto. Os arquitectos podem então escolher o desenho que melhor combina a criatividade com a sustentabilidade. O Spacemaker é um exemplo de uma ferramenta que utiliza a IA generativa para ajudar os arquitectos e urbanistas a criar e testar rapidamente diferentes opções de design.
Os investigadores estão a explorar a forma como a visão por computador pode funcionar com a Modelação da Informação da Construção para tornar os projectos de arquitetura mais precisos e eficientes. O BIM é um modelo digital que representa as caraterísticas físicas e funcionais de um edifício. Permite que arquitectos, engenheiros e empreiteiros colaborem num plano detalhado e funciona como um recurso central que inclui tudo, desde a estrutura do edifício aos seus sistemas.
Quando a visão por computador é adicionada ao BIM, as câmaras e os sensores captam imagens detalhadas e digitalizações em 3D dos locais de construção. Estas imagens são depois comparadas em tempo real com o modelo BIM para detetar quaisquer diferenças entre o projeto planeado e a construção real, como paredes desalinhadas ou estruturas mal colocadas. As informações obtidas a partir desta análise podem ajudar a resolver rapidamente os problemas e a manter o projeto no bom caminho.
No passado, encontrar esses problemas dependia de inspeções manuais que eram lentas e propensas a erros. Com a visão por computador, os arquitectos e gestores de projectos podem receber alertas instantâneos quando algo não corresponde ao modelo BIM. Pequenos problemas podem ser interrompidos antes que se tornem maiores e mais caros. A combinação da visão computacional com o BIM também facilita o trabalho conjunto de todos os envolvidos. Quando os problemas são sinalizados no modelo BIM, arquitetos, engenheiros, empreiteiros e clientes podem rapidamente analisá-los e encontrar soluções.
A IA também traz algumas aplicações únicas para o campo da arquitetura. Vamos dar uma olhadela rápida a algumas delas:
Embora possa parecer que os projectos de arquitetura com recurso à IA são algo do futuro, a realidade é que os projectos concebidos com recurso à IA já estão em curso e até concluídos. Vamos dar uma vista de olhos a alguns destes projectos inovadores.
O Centro Heydar Aliyev em Baku, no Azerbaijão, foi concebido por Zaha Hadid e concluído em 2012. Mostra como o design generativo e as ferramentas de IA estão a mudar a arquitetura. A forma suave e curva do edifício é diferente das linhas rectas tradicionais. O design reflecte o espírito moderno e progressista do Azerbaijão. As primeiras ferramentas de design generativo da Autodesk e Rhino desempenharam um papel fundamental na criação desta arquitetura complexa.
As cidades sobrelotadas do Japão criaram uma procura de projectos de casas inovadores e eficientes em termos de espaço. O design generativo, alimentado por IA, está a tornar-se uma ferramenta fundamental para empresas como a Daiwa House Industry responderem a esta necessidade. Ao definir parâmetros de design específicos, o design generativo pode produzir rapidamente uma variedade de planos de casas, cada um optimizado para pequenos espaços urbanos. Ao contrário dos métodos tradicionais, que podem ser lentos e menos adaptáveis, o design generativo é mais rápido e flexível. A IA generativa está a redefinir a forma como as casas são concebidas e construídas nas áreas densamente povoadas do Japão.
O escritório da Autodesk em Toronto é um excelente exemplo de como a IA pode ser utilizada para projectos de arquitetura inovadores. Utilizando a sua própria ferramenta de design generativo, Project Discover, a empresa conseguiu criar inúmeras opções de disposição de escritórios com base nas preferências dos seus próprios funcionários. Ao combinar ideias humanas com IA, a Autodesk conseguiu conceber um espaço de trabalho perfeito sem os habituais erros de design.
A Stamhuis, uma empresa holandesa especializada na construção e renovação de lojas de retalho, recorreu ao design generativo para acelerar e melhorar o seu processo de design. No passado, demoravam várias horas a conceber a disposição de uma loja de retalho. Agora, com as ferramentas de IA generativa, consegue gerar 40 opções de design optimizadas em apenas 15 minutos. Ao mesmo tempo, liberta os seus designers para se concentrarem em tarefas mais importantes, como a criação de relações com os clientes e o planeamento da construção.
As inovações da IA na arquitetura visam apoiar os arquitectos e não substituí-los. Embora a IA traga muitos benefícios para a arquitetura, é importante notar que a criatividade e o discernimento humanos continuam a ser essenciais. Ao combinar a criatividade humana com as capacidades de análise de dados e de automatização da IA, os arquitectos conseguem criar melhores projectos de edifícios. Estudos mostram que há um aumento de 30% na produtividade, graças à IA. A maior parte das tarefas aborrecidas podem ser tratadas pela IA, e os arquitectos podem concentrar-se nas partes emocionantes e estratégicas do seu trabalho.
Uma consequência da popularização das ferramentas de IA na arquitetura é a necessidade de os arquitectos melhorarem as suas competências e aprenderem como funcionam estas inovações de IA. Compreender como funcionam a IA e os dados ajuda-os a utilizar com êxito as ferramentas de IA. Infelizmente, este é um grande desafio, uma vez que muitos arquitectos não têm a formação necessária. De acordo com inquéritos, 60% dos arquitectos não têm qualquer formação formal em IA. Colmatar esta lacuna é fundamental para que os arquitectos se mantenham competitivos e criem projectos modernos e inovadores.
Outro desafio são os custos mais elevados associados à implementação da IA, incluindo despesas com software, hardware e formação. Estes investimentos iniciais podem ser difíceis para as pequenas empresas de arquitetura com orçamentos limitados. Existem também custos contínuos de manutenção e actualizações, que aumentam a pressão financeira. Para integrar a IA com êxito, as empresas têm de gerir cuidadosamente estes custos. Com um bom planeamento, as empresas podem garantir que os benefícios da IA valem as despesas iniciais.
A IA é uma ferramenta poderosa para os arquitectos. Pode fornecer informações em tempo real para ajudar a gerir projectos dentro do prazo e do orçamento. Também pode ajudar a lidar com tarefas morosas, como desenhos de projectos, verificações estruturais e estimativas de custos, permitindo que os arquitectos se concentrem em ideias criativas. Os arquitectos que adoptam a IA e exploram as suas muitas funcionalidades e ferramentas podem manter-se na vanguarda e liderar o futuro da arquitetura.
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